研究发现大规模野火会对平流层的臭氧层产生重大影响

研究发现大规模野火会对平流层的臭氧层产生重大影响 来自中国、德国和美国的科学家揭示了大规模野火事件与臭氧层化学之间意想不到的联系，凸显了地球大气层的脆弱平衡。这项研究今天（7 月 12 日）发表在《科学进展》（Science Advances）杂志上，揭示了野火（如 2019/20 年澳大利亚的灾难性丛林大火）如何以以前从未见过的方式影响平流层。臭氧层是保护地球上的生命免受有害紫外线（UV）辐射的重要屏障，得益于《蒙特利尔议定书》，臭氧层已经走上了恢复之路。1987 年通过的这项具有里程碑意义的国际条约成功地淘汰了造成臭氧层消耗的多种物质的生产。在过去的几十年里，臭氧层出现了明显的愈合迹象，这是全球合作和环保政策的见证。然而，这一重要大气层的稳定性现在正面临着一个意想不到的新挑战。在 2019/20 年度澳大利亚野火期间，研究人员观察到平流层气溶胶急剧增加，这些微小颗粒会影响气候、健康和大气化学。利用先进的卫星数据和数值模型，研究小组成功地展示了野火通过一种新现象产生的影响：烟雾漩涡（SCV）。该研究的通讯作者之一、中国科学院大气物理研究所的苏杭教授解释说："SCV是一个强大的、充满烟雾的漩涡，它将野火排放物输送到平流层，高度可达35公里。这一过程导致南半球中间平流层的气溶胶负荷至少增加了一倍。这些气溶胶一旦到达如此高的高度，就会引发一系列影响臭氧浓度的异质反应"。国际研究小组发现，这些由野火引发的气溶胶促进了异质化学反应，从而在不同的大气层中同时导致臭氧消耗和臭氧增加。虽然低平流层的臭氧损失严重，但他们发现高空（即中平流层）气溶胶的化学反应增强导致臭氧增加。在南中纬度地区，这种复杂的相互作用成功地缓冲了特大山火事件后几个月在低平流层观测到的约 40%（最多 70%）的臭氧消耗。"我们的研究展示了一种意想不到的关键机制，即野火烟雾中的吸附性气溶胶（如黑碳）可以诱发并维持数千公里的巨大烟雾漩涡。这些漩涡可以持续数月，将气溶胶带入平流层深处，并以不同的方式影响不同高度的臭氧层。 "马普化学研究所的另一位通讯作者程亚芳教授说："这突出表明，随着气候变化的加剧，我们需要继续保持警惕和开展研究。"臭氧层过滤紫外线辐射的作用对于保护地球上的所有生命形式至关重要。《蒙特利尔议定书》在减少臭氧消耗物质方面取得的成功是一项不朽的成就，但新的研究结果突出表明，气候变化加剧的自然事件对这一脆弱的臭氧层构成了额外的风险。随着全球变暖导致野火发生的频率和强度不断增加，SCV 的形成及其对平流层的影响可能会变得更加普遍，从而威胁到臭氧层的微妙平衡。随着我们继续努力应对气候变化，了解这些新发现的大气过程至关重要。这项研究为研究野火和其他气候驱动事件在未来如何影响平流层化学和臭氧动态开辟了新途径。编译自/ScitechDaily ... PC版： 手机版：

欧航局将发射EarthCARE地球云和气溶胶探测卫星

欧航局将发射EarthCARE地球云和气溶胶探测卫星 该卫星将提供云、气溶胶和辐射之间复杂相互作用的整体视图，从而在气候危机背景下为地球辐射平衡研究提供新线索。欧航局表示，该卫星旨在帮助研究人员了解气候科学中的一个重要不确定因素云在大气加热和冷却中的作用。云在地球大气的能量平衡中发挥重要作用，导致冷却或加热效应。理解这些过程对于改进气候模型和预测至关重要。据介绍，该卫星是欧洲多国与加拿大、美国、日本开展国际合作的成果，目前该卫星正在德国进行最后一轮测试和检查。 ... PC版： 手机版：

欧航局拟5月发射卫星 探索地球云气溶胶与辐射相互作用

欧航局拟5月发射卫星 探索地球云气溶胶与辐射相互作用 欧洲航天局计划于5月发射地球探测卫星，为研究地球大气层内的云、气溶胶和辐射之间复杂的相互作用提供新线索。 新华社报道，欧洲航天局星期四（2月1日）在官网发布消息说，重约2吨的“地球云、气溶胶、辐射探索者”卫星（Earth Cloud Aerosol and Radiation Explorer，简称EarthCARE），将携带四套先进仪器，包括云剖面雷达、大气激光雷达、多光谱成像仪和宽带辐射仪，是迄今欧航局最复杂的地球探索任务，将提供云、气溶胶和辐射之间复杂相互作用的整体视图，从而在气候危机背景下为地球辐射平衡研究提供新线索。 欧航局解释说，EarthCARE旨在帮助研究人员了解气候科学中的一个重要不确定因素云在大气加热和冷却中的作用。云在地球大气的能量平衡中发挥重要作用，导致冷却或加热效应。理解这些过程对于改进气候模型和预测至关重要。 据介绍，EarthCARE是欧洲多国与加拿大、美国、日本开展国际合作的成果，计划于5月从美国加利福尼亚州范登堡太空军基地发射升空。目前这颗卫星正在德国进行最后一轮测试和检查。 2024年2月2日 2:02 PM

美国国家航空航天局的DC-8告别平流层 转而向教育角色过渡

美国国家航空航天局的DC-8告别平流层 转而向教育角色过渡 2024年4月1日，这架DC-8飞机在完成支持亚洲空气质量机载和卫星调查（ASIA-AQ）的最后一次任务后，返回美国宇航局位于加利福尼亚州帕姆代尔的阿姆斯特朗飞行研究中心703号楼。美国空军第42工厂消防队用水门欢迎飞机和机组人员归来。图片来源：NASA/史蒂夫-弗里曼在完成空气质量研究亚洲空气质量机载和卫星调查（ASIA-AQ）任务后，DC-8 和机组人员受到了美国空军 42 号工厂消防队的热烈欢迎。这架飞机将于今年 5 月完成任务后退役。作为世界上最大的飞行科学实验室，DC-8 自 1987 年以来一直用于支持美国宇航局的机载科学任务。美国国家航空航天局于 1985 年首次购买了这架独特的飞机，并收集实验数据，以支持为世界科学界服务的科学项目，包括来自美国国家航空航天局和其他联邦、州、学术和外国机构的科学家、研究人员和学生。DC-8 退役后将前往位于爱达荷州波卡特洛市的爱达荷州立大学的新家，继续它的教育角色，在那里，DC-8 将被用于培训未来的飞机技术人员，为该大学的飞机维修技术课程提供实际经验。编译自/scitechdaily ... PC版： 手机版：

NASA 已查明旅行者1号通信问题的原因并正在研究解决方案

NASA 已查明旅行者1号通信问题的原因并正在研究解决方案 工程师们在研究先前无法解读的数据后已经确认，自去年 11 月以来，NASA 旅行者 1 号上的一台计算机的一小部分(大约3%)内存损坏，导致该航天器向地球发送无法读取的数据。这台计算机被称为飞行数据子系统 (FDS)，负责在遥测调制单元 (TMU) 和无线电发射器将数据发送到地球之前打包探测器的科学和工程数据。有两种可能性导致该问题：一是该芯片可能被来自太空的高能粒子击中；二是它在 46 年的使用后已经磨损了。 尽管这可能需要数周甚至数月的时间，但工程师们乐观地认为，他们可以找到一种方法，让 FDS 在没有受损内存硬件的情况下正常运行，这将使旅行者 1 号能够再次开始发回科学和工程数据。

对流层成分研究的新发现可能有助于长期改善空气质量

对流层成分研究的新发现可能有助于长期改善空气质量 一个国际研究小组成功地记录下了气溶胶形成过程中长期假设的催化剂的第一个明确证据。地球大气层的 85% 位于对流层大气层的最底层。尽管如此，我们对改变对流层成分的化学过程的了解仍然存在很大差距。二次有机气溶胶（SOAs）的形成和普遍存在是一个特别重要的知识空白，它影响着地球的辐射平衡、空气质量和人类健康。但得益于美国能源部阿贡国家实验室（DOE）、桑迪亚国家实验室（Sandia National Laboratories）和美国国家航空航天局（NASA）喷气推进实验室（JPL）领导的国际研究团队的突破性发现，这一差距正在缩小。科学家们在发表于《自然-地球科学》（Nature Geosciences）的一篇新论文中详细介绍了他们的发现。关于克里基中间体的新研究研究小组重点研究了一类被称为克里基中间体（CI）的化合物。研究人员怀疑，当 CIs 通过一种叫做低聚的过程结合在一起时，它们在 SOAs 的形成过程中起着至关重要的作用。但直到现在，还没有人在这一领域直接识别出这一过程的化学特征。研究小组利用目前最先进的大气气相分子和气溶胶检测方法，在亚马逊雨林进行了实地测量，亚马逊雨林是地球上 SOA 最重要的地区之一。在那里，他们发现了与含有碳、氢和氧（CH2OO）的克里基中间化合物反应一致的明显证据。"这一发现意义重大，因为我们能够将在现场看到的实际情况、我们对 CIs 低聚现象的预期以及我们在实验室中的表征和理论判断直接联系起来，"论文第一作者、阿贡大学助理化学家 Rebecca L. Caravan 解释说。这些实地观测仅仅是各实验室合作开展的创新科学的一个组成部分。先进方法和重要发现"除了实地测量，我们还采用了世界上最先进的实验方法来直接描述克里基中间反应的特征。我们利用最先进的理论动力学来预测我们无法直接测量的反应。我们还利用了最先进的全球化学建模，根据这些动力学来评估我们预期低聚物在对流层中产生的影响，"桑迪亚的燃烧化学家 Craig A. Taatjes 说。这种组合产生了一些至关重要的发现。美国宇航局喷气推进实验室研究员卡尔-珀西瓦尔（Carl Percival）说："首先，我们发现 CI 化学在改变对流层成分方面所起的作用可能比目前的大气模型所能解释的还要大，可能要大一个数量级。其次，我们在工作基础上进行的更新建模只产生了我们在现场观察到的低聚特征的一小部分。"这可能意味着 CI 化学可能正在推动对流层内发生更大的变化，或者是其他尚未确定的化学机制在起作用。Caravan总结说："我们还有很多工作要做，才能完全确定CI反应在对流层中的作用。但这些发现极大地扩展了我们对地球大气层中最重要的一层形成 SOA 的潜在重要途径的了解。"编译来源：ScitechDailyDOI: 10.1038/s41561-023-01361-6 ... PC版： 手机版：